JP6394121B2 - Ester compound and lubricating oil and lubricating base oil containing the same - Google Patents

Ester compound and lubricating oil and lubricating base oil containing the same Download PDF

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本発明は、種々のカルボン酸・カルボン酸エステルから、温和な反応条件下で容易に合成でき、粘度指数・耐熱性・色数に優れたヒンダードポリオールエステル化合物ならびにそれを含む潤滑油および潤滑油基油に関する。 The present invention relates to a hindered polyol ester compound which can be easily synthesized from various carboxylic acids and carboxylic acid esters under mild reaction conditions and has excellent viscosity index, heat resistance and color number, and lubricating oil and lubricating oil containing the same. Regarding base oil.

ポリオールエステル・エステル系合成油は粘度特性・熱安定性・酸化安定性・潤滑性・揮発性・低温特性などの様々な物性が鉱油に比べてバランスよく優れているために、高機能性が必要な潤滑分野に広く利用されている合成油である(非特許文献1)。その中でもヒンダードポリオールエステルはエステルカルボニル基のβ位に水素を持たないことから擬環状中間体を経由する低活性型の低温分解反応が起こらず、従来のエステル系合成油の欠点である熱安定性・酸化安定性に優れ、耐熱性用途の潤滑剤に広く利用されてきた。   Polyol ester and ester-based synthetic oils must have high functionality because they have a better balance of various physical properties such as viscosity characteristics, thermal stability, oxidation stability, lubricity, volatility, and low temperature characteristics than mineral oil. Is a synthetic oil widely used in the field of lubrication (Non-Patent Document 1). Among them, the hindered polyol ester does not have hydrogen at the β-position of the ester carbonyl group, so it does not undergo low-temperature low-temperature decomposition reaction via a pseudo-cyclic intermediate, and heat stability is a disadvantage of conventional synthetic synthetic oils. Excellent in heat resistance and oxidation stability, it has been widely used as a lubricant for heat-resistant applications.

しかしながら、ジェットエンジン油・自動車エンジン油・空気圧縮機油・難燃性作動油など様々な分野で、近年の高性能化・使用環境の苛酷化・長寿命化などの要求によりさらに熱安定性・酸化安定性に優れた潤滑油が望まれ、また低温特性が要求される分野でも、オゾン層破壊といった環境からの要請により新たな特性を持つ冷凍機油が求められるなど、種々の分野でさらなる特性に優れたポリオールエステルの開発が望まれ、検討が行われてきた。   However, in various fields such as jet engine oil, automobile engine oil, air compressor oil, and flame retardant hydraulic oil, thermal stability and oxidation are further improved due to recent demands for higher performance, more severe use environment and longer life. Even in fields where lubricants with excellent stability are desired and low temperature characteristics are required, refrigerating machine oils with new characteristics are required due to environmental demands such as ozone layer destruction, and further excellent characteristics in various fields. Development of a polyol ester has been desired and studied.

例えば耐熱用途の分野では、さらなる耐熱性の向上のために、ヒンダードカルボン酸とヒンダードポリオールのエステルが検討されてきた。耐熱性、粘度指数を改良したものとして、特許文献1に3級カルボン酸と多価アルコールの組み合わせが例示されている。特に、酸化安定性をあげるためには、よりヒンダードなカルボン酸とヒンダードアルコールの組み合わせが望ましいが、ヒンダードカルボン酸とヒンダードアルコールの組み合わせのエステル化反応は困難であることが知られている(特許文献2)。そのため、アルコールに酸塩化物を反応させる方法が一般によく使われている。また、酸塩化物を使わない場合は、触媒存在下反応温度を非常に高温にしなければならなかった。   For example, in the field of heat resistance applications, esters of hindered carboxylic acids and hindered polyols have been studied for further improvement of heat resistance. Patent Document 1 illustrates a combination of a tertiary carboxylic acid and a polyhydric alcohol as an example of improved heat resistance and viscosity index. In particular, in order to increase oxidation stability, a combination of a hindered carboxylic acid and a hindered alcohol is desirable, but it is known that an esterification reaction of a combination of a hindered carboxylic acid and a hindered alcohol is difficult. (Patent Document 2). Therefore, a method of reacting an acid chloride with alcohol is generally used. Moreover, when acid chloride was not used, the reaction temperature had to be very high in the presence of a catalyst.

一方、粘度指数という点からみると、粘度指数の高い潤滑油が一般に望まれている(特許文献3)。粘度指数は、JIS K 2283により100℃と40℃の動粘度から計算される値であり、粘度指数が大きいほど、100℃と40℃間での動粘度差が小さいことを意味する。一般に粘度が大きくなると摩擦力が大きくなり機械効率が低下するのに対し、粘度が低くなりすぎると十分な潤滑性が得られず焼き付けが起こることが知られている。すなわち粘度指数が高いということは、より広範囲な温度範囲で潤滑油として使用可能であることを意味しており、潤滑油にとって重要な特性であるが、十分高い粘度指数を潤滑油基油のみで得ることは困難な場合も多く、多くの用途で粘度指数向上剤が使用されているなど、さらに粘度特性に優れた潤滑油基油の開発が広く望まれている。   On the other hand, in view of the viscosity index, a lubricating oil having a high viscosity index is generally desired (Patent Document 3). The viscosity index is a value calculated from the kinematic viscosities of 100 ° C. and 40 ° C. according to JIS K 2283, and the larger the viscosity index, the smaller the kinematic viscosity difference between 100 ° C. and 40 ° C. In general, it is known that when the viscosity increases, the frictional force increases and the mechanical efficiency decreases, whereas when the viscosity is too low, sufficient lubricity cannot be obtained and baking occurs. In other words, a high viscosity index means that it can be used as a lubricating oil in a wider temperature range, which is an important characteristic for lubricating oil, but a sufficiently high viscosity index can be achieved only with a lubricating base oil. In many cases, it is difficult to obtain, and a viscosity index improver is used in many applications. Thus, it is widely desired to develop a lubricating base oil having excellent viscosity characteristics.

通常、潤滑油基油の粘度特性の改良はエステル部、すなわちカルボン酸及びその誘導体によってなされている。というのも、一般に広く使用されているヒンダードポリオールは、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトールにほぼ限られているためであり、これらの要求に適用可能な新たなヒンダードポリオールエステルを与えるポリオール骨格が広く望まれていた。   Usually, the improvement of the viscosity characteristics of the lubricating base oil is made by the ester part, ie the carboxylic acid and its derivatives. This is because hindered polyols that are widely used are almost limited to neopentyl glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, and dipentaerythritol, and can be applied to these requirements. A polyol skeleton that provides new hindered polyol esters has been widely desired.

特許第3894983号公報Japanese Patent No. 3894983 特表2009−501142号公報Special table 2009-501142 特開2012−219243JP2012-219243

平野二郎、油化学 、1980、vol.29、no.9、 p.627-635Jiro Hirano, Petrochemical, 1980, vol.29, no.9, p.627-635

上記の様に、ジネオペンチルグリコールとアルキルカルボン酸からなるエステルを実際に合成し同定して、潤滑油用途としての物性を詳細に調べた例はなく、その性能は未知であった。
これらの背景をもとに、本発明では、様々なヒンダードカルボン酸・カルボン酸エステルと温和な条件化で反応し、粘度指数・酸化安定性・色数に優れるヒンダードポリオールとそのエステルを提供するものである。
As described above, there is no example in which an ester composed of dineopentyl glycol and an alkyl carboxylic acid was actually synthesized and identified, and physical properties for use as a lubricating oil were not examined in detail, and its performance was unknown.
Based on these backgrounds, the present invention provides hindered polyols and esters thereof that react with various hindered carboxylic acids and carboxylic acid esters under mild conditions and are excellent in viscosity index, oxidation stability, and color number. To do.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討をした結果、ジネオペンチルグリコールを用いることにより、反応性に優れるとともに、粘度指数・酸化安定性・色数に優れるエステルが得られることを見出し本発明に至ったものである。即ち本発明は以下の通りである。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have obtained an ester having excellent reactivity, viscosity index, oxidation stability and color number by using dineopentyl glycol. Has been found and has led to the present invention. That is, the present invention is as follows.

[1]
一般式(1)で示されるエステル化合物。
式中、R、Rはそれぞれが独立に炭素数1〜20の直鎖飽和アルキル基、分岐飽和アルキル基、直鎖不飽和アルキル基および分岐不飽和アルキル基から選ばれ、R3、R4はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれる。
[2]
式(1)中、RとRがそれぞれ独立に、炭素数4〜15の2級または3級アルキル基である[1]記載のエステル化合物。
[3]
式(1)中RとRが等しく、炭素数4〜10のアルキル基である[1]または[2]記載のエステル化合物。
[4]
式(1)中RとRが等しく、炭素数4〜10の2級アルキル基または3級アルキル基である[1]乃至[3]のいずれか1つに記載のエステル化合物。
[5]
[1]乃至[4]のいずれか1つに記載のエステル化合物を含む潤滑油。
[6]
[1]1乃至[4]のいずれか一つに記載のエステル化合物を含む潤滑油基油。
[7]
一般式(2)で示されるジオールと、一般式(3)および(4)のカルボン酸との脱水縮合反応により、一般式(1)で示されるエステル化合物を得るエステル化合物の製造方法。
COOH (3)
COOH (4)
ただし、一般式(2)中で、R3、R4はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれ、一般式(3)および(4)式中でR、Rはそれぞれが独立に炭素数1〜20の直鎖飽和アルキル基、分岐飽和アルキル基、直鎖不飽和アルキル基および分岐不飽和アルキル基から選ばれる。
一般式(1)中、R〜R4は上記の通り。
[8]
脱水縮合反応での触媒が、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、硫酸、スルホン酸基を含有する固体酸触媒、塩酸、リン酸、チタニウムテトラメトキシド、チタニウムテトラエトキシド、チタニウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトラブトキシド、ジオクチルスズオキシドおよびジブチルスズオキシドから選ばれる少なくとも一つである[7]記載のエステル化合物の製造方法
[9]
一般式(2)で示されるジオールと、一般式(5)および(6)のカルボン酸エステルとのエステル交換反応により、一般式(1)で示されるエステル化合物を得るエステル化合物の製造方法
COOR (5)
COOR (6)
一般式(2)中で、R3、R4はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれ、一般式(5)および(6)中でR、Rはそれぞれが独立に炭素数1〜20の直鎖飽和アルキル基、分岐飽和アルキル基、直鎖不飽和アルキル基および分岐不飽和アルキル基から選ばれ、RおよびRはそれぞれ独立に炭素数1〜4の飽和直鎖または飽和分岐アルキル基をあらわす。
一般式(1)中、R〜R4は上記の通りである。
[10]
エステル交換反応での触媒が硫酸、p−トルエンスルホン酸、チタン酸エステル、アセチルアセトン亜鉛、ジブチルスズオキシド、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよびナトリウムメトキシドから選ばれる少なくとも1つである[9]記載のエステル化合物の製造方法。
[11]
式(1)中RとRがそれぞれ独立に、炭素数4〜15の2級または3級アルキル基である[7]または[9]記載のエステル化合物の製造方法
[12]
式(1)中RとRが等しく、炭素数4〜15の2級アルキル基または3級アルキル基である[7]または[9]記載のエステル化合物の製造方法。
[13]
式(1)中RとRが等しく、炭素数4〜10の2級アルキル基または3級アルキル基である[7]または[9]記載のエステル化合物の製造方法。
[1]
An ester compound represented by the general formula (1).
In the formula, each of R 1 and R 2 is independently selected from a linear saturated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched saturated alkyl group, a linear unsaturated alkyl group and a branched unsaturated alkyl group, and R 3 , R Each 4 is independently selected from a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a branched alkyl group.
[2]
The ester compound according to [1], wherein in formula (1), R 1 and R 2 are each independently a secondary or tertiary alkyl group having 4 to 15 carbon atoms.
[3]
The ester compound according to [1] or [2], wherein R 1 and R 2 are the same in formula (1) and are an alkyl group having 4 to 10 carbon atoms.
[4]
The ester compound according to any one of [1] to [3], wherein R 1 and R 2 are the same in formula (1) and are a secondary alkyl group or tertiary alkyl group having 4 to 10 carbon atoms.
[5]
[1] A lubricating oil comprising the ester compound according to any one of [4].
[6]
[1] A lubricating base oil comprising the ester compound according to any one of 1 to [4].
[7]
The manufacturing method of the ester compound which obtains the ester compound shown by General formula (1) by dehydration condensation reaction of the diol shown by General formula (2), and the carboxylic acid of General formula (3) and (4).
R 1 COOH (3)
R 2 COOH (4)
However, in the general formula (2), R 3 and R 4 are each independently selected from linear alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and branched alkyl groups, and in the general formulas (3) and (4) R 1 and R 2 are each independently selected from linear saturated alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, branched saturated alkyl groups, linear unsaturated alkyl groups, and branched unsaturated alkyl groups.
In the general formula (1), R 1 to R 4 are as described above.
[8]
Catalysts in the dehydration condensation reaction are methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, sulfuric acid, solid acid catalyst containing sulfonic acid group, hydrochloric acid, phosphoric acid, titanium [9] The process for producing an ester compound according to [7], which is at least one selected from tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide, dioctyltin oxide and dibutyltin oxide.
Method for producing ester compound for obtaining ester compound represented by general formula (1) by transesterification reaction between diol represented by general formula (2) and carboxylic acid ester of general formula (5) and (6)
R 1 COOR 5 (5)
R 2 COOR 6 (6)
In the general formula (2), R 3 and R 4 are each independently selected from a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a branched alkyl group, and in the general formulas (5) and (6), R 1 , R 2 is independently selected from a linear saturated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched saturated alkyl group, a linear unsaturated alkyl group, and a branched unsaturated alkyl group, and R 5 and R 6 are each independently carbon. A saturated straight chain or saturated branched alkyl group having 1 to 4 is represented.
In the general formula (1), R 1 to R 4 are as described above.
[10]
The catalyst in the transesterification reaction is at least selected from sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, titanate ester, zinc acetylacetone, dibutyltin oxide, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide and sodium methoxide The method for producing an ester compound according to [9], which is one.
[11]
In the formula (1), R 1 and R 2 are each independently a secondary or tertiary alkyl group having 4 to 15 carbon atoms [7] or [9]
The method for producing an ester compound according to [7] or [9], wherein in formula (1), R 1 and R 2 are equal and are a secondary alkyl group or tertiary alkyl group having 4 to 15 carbon atoms.
[13]
The method for producing an ester compound according to [7] or [9], wherein in formula (1), R 1 and R 2 are equal and are a secondary alkyl group or tertiary alkyl group having 4 to 10 carbon atoms.

本発明のポリオールを用いることにより、様々なポリオールエステルが簡便に合成可能となり、かつ得られたポリオールエステルは色数が小さく、粘度指数・耐酸化性に優れていることから様々な分野に応用可能であり、本発明の工業的意義は大きいと考えられる。   By using the polyol of the present invention, various polyol esters can be synthesized easily, and the obtained polyol ester has a small number of colors and is excellent in viscosity index and oxidation resistance, and can be applied in various fields. Therefore, the industrial significance of the present invention is considered to be great.

実施例1で得たジピバリン酸 4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジイルのH−NMRチャート 1 H-NMR chart of dipivalic acid 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diyl obtained in Example 1 実施例2で得たビス(2−エチルへキサン酸) 4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジイルのH−NMRチャート 1 H-NMR chart of bis (2-ethylhexanoic acid) 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diyl obtained in Example 2 実施例3で得たビス(3,5,5−トリメチルへキサン酸) 4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジイルのH−NMRチャート 1 H-NMR chart of bis (3,5,5-trimethylhexanoic acid) 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diyl obtained in Example 3 比較例1で得たジピバリン酸 2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジイルのH−NMRチャート 1 H-NMR chart of 2,2-dimethylpropane-1,3-diyl dipivalate obtained in Comparative Example 1 比較例2で得たビス(2−エチルへキサン酸) 2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジイルのH−NMRチャート 1 H-NMR chart of bis (2-ethylhexanoic acid) 2,2-dimethylpropane-1,3-diyl obtained in Comparative Example 2 比較例3で得たビス(3,5,5−トリメチルへキサン酸) 2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジイルのH−NMRチャート 1 H-NMR chart of bis (3,5,5-trimethylhexanoic acid) 2,2-dimethylpropane-1,3-diyl obtained in Comparative Example 3

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明のエステル化合物は一般式(1)で表される。
式中、R、Rはそれぞれが独立に炭素数1〜20の直鎖飽和アルキル基、分岐飽和アルキル基、直鎖不飽和アルキル基および分岐不飽和アルキル基から選ばれ、
3、R4はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれる。
The ester compound of the present invention is represented by the general formula (1).
In the formula, each of R 1 and R 2 is independently selected from a linear saturated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched saturated alkyl group, a linear unsaturated alkyl group, and a branched unsaturated alkyl group,
R 3 and R 4 are each independently selected from linear alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and branched alkyl groups.

一般式(1)中、RとRがそれぞれ独立に、炭素数4〜15の2級または3級アルキル基であると好ましい。
また、一般式(1)中RとRが等しく、炭素数4〜10のアルキル基であるとより好ましい。
さらに、一般式(1)中RとRが等しく、炭素数4〜10の2級アルキル基または3級アルキル基であると一層好ましい。
In general formula (1), R 1 and R 2 are each independently preferably a secondary or tertiary alkyl group having 4 to 15 carbon atoms.
Moreover, it is more preferable in R < 1 > and R < 2 > in General formula (1) that it is equal and a C4-C10 alkyl group.
Further, in the general formula (1), it is more preferable that R 1 and R 2 are equal and are a secondary alkyl group or a tertiary alkyl group having 4 to 10 carbon atoms.

一般式(1)中でR3、R4はそれぞれが独立に炭素数1〜3の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれるのが好ましい。 In the general formula (1), R 3 and R 4 are preferably each independently selected from a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and a branched alkyl group.

この一般式(1)で表される化合物は、式(2)に示すジオールとカルボン酸の脱水縮合反応もしくは、カルボン酸エステルとのエステル交換反応によって合成される。   The compound represented by the general formula (1) is synthesized by a dehydration condensation reaction of a diol and a carboxylic acid represented by the formula (2) or a transesterification reaction with a carboxylic acid ester.

一般式(2)中、RおよびR4はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれる。 In general formula (2), R 3 and R 4 are each independently selected from linear alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and branched alkyl groups.

一般式(2)に記載のジオールは、一般式(3)のアセタールを水素化還元することによって得ることができる。
一般式(3)中、RおよびR4はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれる。
The diol described in the general formula (2) can be obtained by hydrogenating and reducing the acetal of the general formula (3).
In the general formula (3), R 3 and R 4 are each independently selected from a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a branched alkyl group.

また一般式(3)に記載のアセタールは、式(4)に記載のように、2,2−ジアルキル−3−ヒドロキシプロピオンアルデヒドと2,2−ジアルキル−1,3−プロパンジオールのアセタール化により得ることができる。
一般式(4)中、RおよびR4はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれる。
The acetal described in the general formula (3) is obtained by acetalization of 2,2-dialkyl-3-hydroxypropionaldehyde and 2,2-dialkyl-1,3-propanediol as described in the formula (4). Can be obtained.
In general formula (4), R 3 and R 4 are each independently selected from linear alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and branched alkyl groups.

脱水縮合反応に利用可能なカルボン酸は飽和、不飽和1級カルボン酸、2級カルボン酸、3級カルボン酸いずれでもよく、飽和直鎖1級カルボン酸の例としては、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ベラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデシル酸、アラキジン酸、ヘンイコシル、ベヘン酸、トリコシル酸およびリグノセリン酸などがあげられる。より好ましくは、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ベラルゴン酸、カプリン酸、ウンデシル酸およびラウリン酸があげられる。   The carboxylic acid that can be used in the dehydration condensation reaction may be any of saturated, unsaturated primary carboxylic acid, secondary carboxylic acid, and tertiary carboxylic acid. Examples of saturated linear primary carboxylic acid include caproic acid, enanthic acid, Caprylic acid, belargonic acid, capric acid, undecylic acid, lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, nonadecylic acid, arachidic acid, heicosyl, behenic acid, tricosylic acid and lignoceric acid Is given. More preferred are caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, verargonic acid, capric acid, undecyl acid and lauric acid.

また、分岐1級カルボン酸、2級カルボン酸はこれら飽和直鎖1級カルボン酸の構造異性体が包含される。例えば分岐1級アルコールの例としては、3,5,5−トリメチルヘキサン酸、3−メチル吉草酸、4−メチル吉草酸、5−メチルヘキサン酸、4−メチルオクタン酸、4−エチルオクタン酸および4−メチルノナン酸などが上げられる。より好ましくは、3,5,5−トリメチルヘキサン酸があげられる。2級アルコールの例としては、2−メチルペンタン酸、2−エチルペンタン酸、2−プロピルペンタン酸、2−メチルヘキサン酸、2−エチルヘキサン酸、2−メチルヘプタン酸、2−エチルヘプタン酸、2−メチルオクタン酸、2−エチルオクタン酸、2,4−ジメチルオクタン酸、2−ヘキシルデカン酸、2−ヘプチルウンデカン酸、2−メチルヘキサデカン酸、2−デシルドデカン酸、2−ヘキサデシルオクタデカン酸、イソミリスチン酸およびイソステアリン酸などがあげられる。より好ましくは、2−エチルペンタン酸、2−メチルヘキサン酸、2−エチルヘキサン酸、2−メチルヘプタン酸、2−エチルヘプタン酸および2−プロピルヘプタン酸が、さらに好ましくは、2−エチルヘキサン酸、2−エチルヘプタン酸および2−プロピルヘプタン酸があげられる。   The branched primary carboxylic acid and secondary carboxylic acid include structural isomers of these saturated linear primary carboxylic acids. Examples of branched primary alcohols include 3,5,5-trimethylhexanoic acid, 3-methylvaleric acid, 4-methylvaleric acid, 5-methylhexanoic acid, 4-methyloctanoic acid, 4-ethyloctanoic acid and 4-methylnonanoic acid and the like are raised. More preferred is 3,5,5-trimethylhexanoic acid. Examples of secondary alcohols include 2-methylpentanoic acid, 2-ethylpentanoic acid, 2-propylpentanoic acid, 2-methylhexanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, 2-methylheptanoic acid, 2-ethylheptanoic acid, 2-methyloctanoic acid, 2-ethyloctanoic acid, 2,4-dimethyloctanoic acid, 2-hexyldecanoic acid, 2-heptylundecanoic acid, 2-methylhexadecanoic acid, 2-decyldodecanoic acid, 2-hexadecyloctadecanoic acid, iso Examples include myristic acid and isostearic acid. More preferably, 2-ethylpentanoic acid, 2-methylhexanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, 2-methylheptanoic acid, 2-ethylheptanoic acid and 2-propylheptanoic acid are more preferable, and 2-ethylhexanoic acid is more preferable. 2-ethylheptanoic acid and 2-propylheptanoic acid.

不飽和1級カルボン酸の例としてはα−リノレン酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、リノール酸、γ−リノレン酸、ジホモγ−リノレン酸、アラキドン酸、パルミトレイン酸、バクセン酸、パウリン酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸およびネルボン酸などがあげられる。   Examples of unsaturated primary carboxylic acids include α-linolenic acid, stearidonic acid, eicosapentaenoic acid, docosapentaenoic acid, linoleic acid, γ-linolenic acid, dihomoγ-linolenic acid, arachidonic acid, palmitoleic acid, vaccenic acid, Examples include pauric acid, oleic acid, elaidic acid, erucic acid, and nervonic acid.

3級カルボン酸の例としては、上記した飽和直鎖1級カルボン酸の構造異性体が包含され、例えば、ピバリン酸、2,2−ジイソプロピルプロピオン酸、2,2−ジメチル酪酸、2−メチル−2−エチル酪酸、2−エチル−2,3,3−トリメチル酪酸、2,2−ジメチルペンタン酸、2−メチル−2−エチルペンタン酸、2,2,3,3−テトラメチルペンタン酸、2,2,3,4−テトラメチルペンタン酸、2,2,4,4−テトラメチルペンタン酸、2,2−ジメチルへキサン酸、2,2−ジメチルヘプタン酸、2,2−ジメチルオクタン酸、2,2−ジメチルノナン酸、2,2−ジメチルデカン酸、2,2−ジメチルウンデカン酸、2,2−ジメチルドデカン酸、2,2−ジメチルトリデカン酸、2−メチル−2−エチルドデカン酸、2,2−ジメチルペンタデカン酸、2−メチル−2−エチルテトラデカン酸、2,2−ジエチルトリデカン酸、2−メチル−2−エチルオクタデカン酸、2,2−ジエチルヘプタデカン酸および2,2−ジエチルノナデカン酸などがあげられる。 Examples of the tertiary carboxylic acid include structural isomers of the above-mentioned saturated linear primary carboxylic acid, such as pivalic acid, 2,2-diisopropylpropionic acid, 2,2-dimethylbutyric acid, 2-methyl- 2-ethylbutyric acid, 2-ethyl-2,3,3-trimethylbutyric acid, 2,2-dimethylpentanoic acid, 2-methyl-2-ethylpentanoic acid, 2,2,3,3-tetramethylpentanoic acid, 2 , 2,3,4-tetramethylpentanoic acid, 2,2,4,4-tetramethylpentanoic acid, 2,2-dimethylhexanoic acid, 2,2-dimethylheptanoic acid, 2,2-dimethyloctanoic acid, 2,2-dimethylnonanoic acid, 2,2-dimethyldecanoic acid, 2,2-dimethylundecanoic acid, 2,2-dimethyldodecanoic acid, 2,2-dimethyltridecanoic acid, 2-methyl-2-ethyldodecanoic acid 2,2-dimethylpentadecanoic acid, 2-methyl-2-ethyltetradecanoic acid, 2,2-diethyltridecanoic acid, 2-methyl-2-ethyloctadecanoic acid, 2,2-diethylheptadecanoic acid and 2,2- Examples include diethyl nonadecanoic acid.

またカルボン酸として0.9当量以下のジカルボン酸を添加してもよい。ジカルボン酸の例としては、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸およびセバシン酸などがあげられる。   Moreover, you may add 0.9 equivalent or less dicarboxylic acid as carboxylic acid. Examples of the dicarboxylic acid include adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid.

また、これらのカルボン酸を一種類用いてもよいし、2種類以上を混合して使用してもよい。   One kind of these carboxylic acids may be used, or two or more kinds may be mixed and used.

ジネオペンチルグリコールとカルボン酸の脱水縮合反応は、通常100−250℃で行われる。反応時間は反応のスケールや温度によっても変わるが 1−20時間で行われる。圧力は常圧もしくは減圧で行われ、減圧の場合、通常0.1−80kPaで行われる。   The dehydration condensation reaction of dineopentyl glycol and carboxylic acid is usually performed at 100 to 250 ° C. The reaction time varies depending on the reaction scale and temperature, but it is performed in 1-20 hours. The pressure is normal pressure or reduced pressure. In the case of reduced pressure, the pressure is usually 0.1-80 kPa.

共沸溶媒を使用しても使用しなくてもよく、使用する場合は適切な沸点を持つ溶媒が選ばれ、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、クメン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン、デカリン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼンがあげられ、好ましくは、トルエン、キシレンであり、使用するジオールに対して、溶媒量は0.5−30質量倍であり、1−10質量倍が好ましい。また溶媒は2種以上を混合して用いてもよい。   An azeotropic solvent may or may not be used, and when used, a solvent having an appropriate boiling point is selected. For example, benzene, toluene, xylene, cumene, heptane, octane, decane, cyclohexane, decalin, chloroform, Examples thereof include 1,2-dichloroethane and chlorobenzene, preferably toluene and xylene. The amount of the solvent is 0.5 to 30 times by mass and preferably 1 to 10 times by mass with respect to the diol to be used. Moreover, you may use a solvent in mixture of 2 or more types.

また、触媒を使用しても使用しなくても良く、触媒を使用する場合には0.01−4質量%が好ましい。触媒として、通常の有機酸、無機酸、ルイス酸が使用でき、また該有機酸にはアルカンスルホン酸、アリールスルホン酸が含まれる。
各触媒を例示すると、アルカンスルホン酸としてはメタンスルホン酸およびトリフルオロメタンスルホン酸が上げられ、アリールスルホン酸としてはp−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸およびドデシルベンゼンスルホン酸が上げられ、無機酸としては、硫酸、塩酸およびリン酸が上げられ、ルイス酸としてはチタニウムテトラメトキシド、チタニウムテトラエトキシド、チタニウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトラブトキシド、ジオクチルスズオキシドおよびジブチルスズオキシドなどが例として上げられる。また、触媒は上記から選ばれる2種以上を混合して用いることもできる。
特にp−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、硫酸などのPKa2以下であるスルホン酸触媒の場合に反応加速が顕著である。
Moreover, it is not necessary to use a catalyst, and when using a catalyst, 0.01-4 mass% is preferable. Usable as the catalyst are ordinary organic acids, inorganic acids, and Lewis acids, and these organic acids include alkane sulfonic acids and aryl sulfonic acids.
Examples of each catalyst include methanesulfonic acid and trifluoromethanesulfonic acid as alkanesulfonic acids, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonic acid as arylsulfonic acids, and inorganic acids as Sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid, and examples of the Lewis acid include titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide, dioctyltin oxide and dibutyltin oxide. Moreover, a catalyst can also be used in mixture of 2 or more types selected from the above.
In particular, in the case of a sulfonic acid catalyst having a PKa of 2 or less such as p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, and sulfuric acid, the reaction acceleration is remarkable.

一方、ジネオペンチルグリコールとカルボン酸のモル比は1.0:2.0〜4.0、好ましくは1.0:2.0〜3.0である。特に、p−トルエンスルホン酸などを触媒として用いる場合に、カルボン酸量を減らして反応することができる。   On the other hand, the molar ratio of dineopentyl glycol and carboxylic acid is 1.0: 2.0 to 4.0, preferably 1.0: 2.0 to 3.0. In particular, when p-toluenesulfonic acid or the like is used as a catalyst, the reaction can be performed with a reduced amount of carboxylic acid.

エステル交換反応に利用できるカルボン酸エステルは、飽和1級カルボン酸エステル、不飽和1級カルボン酸エステル、2級カルボン酸エステル、3級カルボン酸エステルいずれでもよい。飽和1級カルボン酸エステルの例としては、カプロン酸メチル、エナント酸メチル、カプリル酸メチル、ベラルゴン酸メチル、カプリン酸メチル、ウンデシル酸メチル、ラウリン酸メチル、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸メチル、ノナデシル酸メチル、アラキジン酸メチル、ヘンイコシルメチル、ベヘン酸メチル、トリコシル酸メチルおよびリグノセリン酸メチルなどがあげられる。より好ましくは、カプロン酸メチル、エナント酸メチル、カプリル酸メチル、ベラルゴン酸メチル、カプリン酸メチル、ウンデシル酸メチルおよびラウリン酸メチルがあげられる。飽和2級、3級カルボン酸エステルは上記した飽和1級カルボン酸エステルの構造異性体があげられる。   The carboxylic acid ester that can be used in the transesterification reaction may be any of saturated primary carboxylic acid ester, unsaturated primary carboxylic acid ester, secondary carboxylic acid ester, and tertiary carboxylic acid ester. Examples of saturated primary carboxylic acid esters include methyl caproate, methyl enanthate, methyl caprylate, methyl verargonate, methyl caprate, methyl undecylate, methyl laurate, tridecylic acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid , Margaric acid, methyl stearate, methyl nonadecylate, methyl arachidate, methyl hehenosyl, methyl behenate, methyl tricosylate and methyl lignocerate. More preferred are methyl caproate, methyl enanthate, methyl caprylate, methyl verargonate, methyl caprate, methyl undecylate and methyl laurate. Examples of the saturated secondary and tertiary carboxylic acid esters include the structural isomers of the saturated primary carboxylic acid esters described above.

また、不飽和1級カルボン酸エステルとしては、α−リノレン酸メチル、ステアリドン酸メチル、エイコサペンタン酸メチル、ドコサペンタエン酸メチル、リノール酸メチル、γ−リノレン酸メチル、ジホモγ−リノレン酸メチル、アラキドン酸メチル、パルミトレイン酸メチル、バクセン酸メチル、パウリン酸メチル、オレイン酸メチル、エライジン酸メチル、エルカ酸メチルおよびネルボン酸メチルなどがあげられる。   Further, as unsaturated primary carboxylic acid ester, methyl α-linolenate, methyl stearidinate, methyl eicosapentanoate, methyl docosapentaenoate, methyl linoleate, methyl γ-linolenate, methyl dihomoγ-linolenate Methyl arachidonate, methyl palmitoleate, methyl bacsenate, methyl paurate, methyl oleate, methyl elaidate, methyl erucate and methyl nervonate.

ジネオペンチルグリコールとカルボン酸エステルとのエステル交換反応は、通常100−250℃で、生成するアルコールを反応系から取り除きながら行われる。反応時間は反応のスケールや温度によっても変わるが1−20時間で行われる。圧力は常圧もしくは減圧で行われ、減圧の場合、通常0.1−80kPaで行われる。エステル交換反応に利用される触媒は硫酸、p−トルエンスルホン酸などの酸性触媒、チタン酸エステル、酢酸亜鉛、アセチルアセトン亜鉛およびジブチルスズオキシドなどのルイス酸触媒、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよびナトリウムメトキシドなどの塩基性触媒いずれでも良い。また、触媒の使用量は0.1−4質量%が好ましい。   The transesterification reaction between dineopentyl glycol and a carboxylic acid ester is usually carried out at 100 to 250 ° C. while removing the produced alcohol from the reaction system. The reaction time varies depending on the scale and temperature of the reaction, but the reaction time is 1-20 hours. The pressure is normal pressure or reduced pressure. In the case of reduced pressure, the pressure is usually 0.1-80 kPa. Catalysts used for transesterification include acidic catalysts such as sulfuric acid and p-toluenesulfonic acid, Lewis acid catalysts such as titanate ester, zinc acetate, acetylacetone zinc and dibutyltin oxide, sodium bicarbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, water Any basic catalyst such as sodium oxide, potassium hydroxide and sodium methoxide may be used. The amount of the catalyst used is preferably 0.1-4% by mass.

一般式(2)のアルコールを用いることにより、様々なカルボン酸との脱水縮合反応や様々なカルボン酸エステルとのエステル交換反応がネオペンチルグリコールを用いる場合に比べて速やかに、温和な条件で進行し、高収率で、かつ粘度指数・色数に優れたヒンダードポリオールエステルを得ることができる。   By using the alcohol of the general formula (2), the dehydration condensation reaction with various carboxylic acids and the transesterification reaction with various carboxylic acid esters proceed more quickly and mildly than when using neopentyl glycol. In addition, a hindered polyol ester having a high yield and excellent viscosity index and color number can be obtained.

本発明のポリオールエステルは、通常用いられる、耐加重添加剤、油性剤、酸化防止剤、清浄分散剤、消泡剤、防錆剤、抗乳化剤、流動点降下剤、および粘度指数向上剤等から選ばれる少なくとも一つの各種添加剤を必要に応じて配合することが可能である。   The polyol ester of the present invention is usually used from weight-resistant additives, oiliness agents, antioxidants, detergent dispersants, antifoaming agents, rust inhibitors, demulsifiers, pour point depressants, viscosity index improvers, and the like. It is possible to mix at least one selected various additives as required.

また、その性能を低下させない範囲で必要に応じて、他の潤滑油基油、例えば、鉱物油、ポリαオレフィン、ポリブテン、アルキルベンゼン、動植物油、有機酸エステル、ポリビニルエーテル、ポリフェニルエーテルおよびアルキルフェニルエーテルなどから選ばれる少なくとも一つを配合して使用することも可能である。   In addition, other lubricant base oils such as mineral oil, poly-alpha olefin, polybutene, alkylbenzene, animal and vegetable oils, organic acid esters, polyvinyl ether, polyphenyl ether, and alkylphenyl may be used as long as the performance is not deteriorated. It is also possible to mix and use at least one selected from ethers and the like.

本発明のポリオールエステルを基油として、グリース、冷凍機油、絶縁油、油圧作動油、ギヤ作動システム用潤滑油、切削・研削加工油、変速機用潤滑油、風力発電用増速機油、内燃機関用潤滑油(エンジン油)、発電タービン用潤滑油、圧縮機用潤滑油、軸受け用潤滑油等の用途に使用することができる。   Using the polyol ester of the present invention as a base oil, grease, refrigerating machine oil, insulating oil, hydraulic hydraulic oil, gear operating system lubricating oil, cutting / grinding oil, transmission lubricating oil, wind power booster oil, internal combustion engine It can be used for applications such as lubricating oil for engines (engine oil), lubricating oil for power generation turbines, lubricating oil for compressors, lubricating oil for bearings.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により特に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not particularly limited to the following examples.

反応の分析はガスクロマトグラフィーによって行った。ガスクロマトグラフィーはAgilent Technologies社製6850を使用した。カラムはJ&W社製HP−1を使用した。カラム温度は100℃にて5分保持したのち10℃/分にて275℃まで昇温したのち20分間保持した。Injection温度は270℃、DetectorにはTCDを用い、290℃で使用した。キャリアガスにはヘリウムを使用した。
生成物の同定はH−NMRスペクトルによって行った。測定には日本電子社製JNM−ECA500を使用し、溶媒はCDClとし、内部標準にテトラメチルシランを用いた。
Analysis of the reaction was performed by gas chromatography. For gas chromatography, 6850 manufactured by Agilent Technologies was used. The column used was HP-1 manufactured by J & W. The column temperature was maintained at 100 ° C. for 5 minutes, then heated to 275 ° C. at 10 ° C./minute, and then maintained for 20 minutes. The injection temperature was 270 ° C., the detector was TCD, and the temperature was 290 ° C. Helium was used as the carrier gas.
The product was identified by 1 H-NMR spectrum. The measured using JEOL Ltd. JNM-ECA500, solvent and CDCl 3, using tetramethylsilane as the internal standard.

合成例1
2−(5,5−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−イル)−2−メチルプロパン−1−オールの合成

2,2−ジメチル−3−ヒドロキシ−プロピオンアルデヒド(ヒドロキシピバルアルデヒド、三菱瓦斯化学株式会社製、純度99.8%)131.3gと、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール136.0gと、ベンゼン705gと、粒状ナフィオン(商品名「NR−50」、シグマアルドリッチ社製)3.0gと、を2リットルの丸底フラスコに収容し、常圧下で生成する水をベンゼンと共沸させながらディーン・スターク・トラップを用いて系外へ抜き出して、水の留出が止まるまで反応させた。これを濾過したのちに濃縮及び冷却することにより再結晶させて、2−(5,5−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−イル)−2−メチルプロパン−1−オールの結晶を得た。
Synthesis example 1
Synthesis of 2- (5,5-dimethyl-1,3-dioxan-2-yl) -2-methylpropan-1-ol

131.3 g of 2,2-dimethyl-3-hydroxy-propionaldehyde (hydroxypivalaldehyde, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., purity 99.8%) and 2,2-dimethyl-1,3-propanediol 136. 0 g, 705 g of benzene, and 3.0 g of granular Nafion (trade name “NR-50”, manufactured by Sigma-Aldrich) were placed in a 2-liter round bottom flask, and water produced under normal pressure was azeotroped with benzene. The mixture was extracted out of the system using a Dean-Stark trap and allowed to react until the distillation of water stopped. This was filtered and then recrystallized by concentrating and cooling to give 2- (5,5-dimethyl-1,3-dioxan-2-yl) -2-methylpropan-1-ol crystals. .

アセタールの水素添加に使用する触媒は以下のように合成した。 The catalyst used for hydrogenation of acetal was synthesized as follows.

担体調製
金属成分の担体として用いた酸化ジルコニウムを下記の方法で調製した。
酸化ジルコニウム(ZrO)換算で25質量%の濃度のオキシ硝酸ジルコニウム水溶液505gに、撹拌しながら28%アンモニア水15.5gを滴下することにより白色沈殿物を得た。これを濾過し、イオン交換水で洗浄した後に、110℃、10時間乾燥して含水酸化ジルコニウムを得た。これを磁製坩堝に収容し、電気炉を用いて空気中で400℃、3時間の焼成処理を行った後、メノウ乳鉢で粉砕して粉末状酸化ジルコニウム(以下、「担体A」と表記する。)を得た。担体AのBET比表面積(窒素吸着法により測定。)は102.7m/gであった。
Carrier preparation Zirconium oxide used as a carrier for the metal component was prepared by the following method.
A white precipitate was obtained by dropping 15.5 g of 28% aqueous ammonia with stirring into 505 g of an aqueous zirconium oxynitrate solution having a concentration of 25% by mass in terms of zirconium oxide (ZrO 2 ). This was filtered, washed with ion-exchanged water, and then dried at 110 ° C. for 10 hours to obtain hydrous zirconium oxide. This is stored in a magnetic crucible, and subjected to a baking treatment at 400 ° C. for 3 hours in the air using an electric furnace, and then pulverized in an agate mortar and expressed as powdered zirconium oxide (hereinafter referred to as “carrier A”). .) The BET specific surface area (measured by a nitrogen adsorption method) of the carrier A was 102.7 m 2 / g.

触媒調製
パラジウムを特定金属成分とする触媒を下記の方法で調製した。
50gの担体Aに0.66質量%塩化パラジウム−0.44質量%塩化ナトリウム水溶液を添加し、担体上に金属成分を吸着させた。そこにホルムアルデヒド−水酸化ナトリウム水溶液を注加して吸着した金属成分を瞬時に還元した。その後、イオン交換水により触媒を洗浄し、乾燥することにより1.0質量%パラジウム担持酸化ジルコニウム触媒(以下、「触媒A」と表記する。)を調製した。
Catalyst preparation A catalyst containing palladium as a specific metal component was prepared by the following method.
0.66 mass% palladium chloride-0.44 mass% sodium chloride aqueous solution was added to 50 g of carrier A, and the metal component was adsorbed on the carrier. A formaldehyde-sodium hydroxide aqueous solution was added thereto to instantaneously reduce the adsorbed metal component. Thereafter, the catalyst was washed with ion-exchanged water and dried to prepare a 1.0% by mass palladium-supported zirconium oxide catalyst (hereinafter referred to as “catalyst A”).

合成例2
4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジオールの合成
500mLのSUS製反応器内に、触媒A3.0g、2−(5,5−ジメチル−1,3−ジオキサン−2−イル)−2−メチルプロパン−1−オール60.0g、及び1,4−ジオキサン240gを入れ、反応器内を窒素ガスで置換した。その後、反応器内に水素ガスを8.5MPa充填し、反応温度である230℃へ昇温して水素圧を13MPaに保ちながら5時間反応させた。その後に冷却して反応器の内容物をろ過して触媒を分離した後に、再結晶精製をすることにより目的物を得た。
Synthesis example 2
Synthesis of 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diol
In a 500 mL SUS reactor, 3.0 g of catalyst A, 60.0 g of 2- (5,5-dimethyl-1,3-dioxan-2-yl) -2-methylpropan-1-ol, and 1,4 -Dioxane 240g was put and the inside of a reactor was substituted with nitrogen gas. Thereafter, 8.5 MPa of hydrogen gas was charged into the reactor, and the reaction temperature was raised to 230 ° C., and the reaction was performed for 5 hours while maintaining the hydrogen pressure at 13 MPa. Then, after cooling and filtering the contents of the reactor to separate the catalyst, the desired product was obtained by recrystallization purification.

実施例1
ジピバリン酸 4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジイルの合成の合成
4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジオール(20.09g,106mmol)とピバリン酸(24.78g,243mmol,2.3eq)のm−キシレン(20.27g)溶液に、室温でp−トルエンスルホン酸1水和物(598.9mg,3.14mmol,3mol%)を加えた。その後窒素下で内温が150−160℃になるように加熱し、m−キシレンとの共沸により水を系内より除去した。10時間加熱後冷却し、5%水酸化カリウム水溶液で洗浄後、洗浄液が中性になるまで水で洗浄した。残ったカルボン酸を減圧下で留去し、36.3g、収率96%で目的物を得た。APHAは33であった。また、反応の経時変化をGCで追跡した。
Example 1
Synthesis of synthesis of dipivalic acid 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diyl
4-Oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diol (20.09 g, 106 mmol) and pivalic acid (24.78 g, 243 mmol, 2.3 eq) m-xylene (20.27 g) ) To the solution was added p-toluenesulfonic acid monohydrate (598.9 mg, 3.14 mmol, 3 mol%) at room temperature. Thereafter, the inside temperature was heated to 150 to 160 ° C. under nitrogen, and water was removed from the system by azeotropy with m-xylene. The mixture was heated for 10 hours, cooled, washed with a 5% aqueous potassium hydroxide solution, and then washed with water until the washing solution became neutral. The remaining carboxylic acid was distilled off under reduced pressure to obtain the desired product in 36.3 g, yield 96%. APHA was 33. In addition, the time course of the reaction was followed by GC.

H−NMR
δ(ppm):0.92(s,12H,4XC ),1.21(s,18H,2XC(C ),3.15(s,4H,2XOC ),3.86(s,4H,2XC OCO)
1 H-NMR
δ (ppm): 0.92 (s, 12H, 4XC H 3 ), 1.21 (s, 18H, 2XC (C H 3 ) 3 ), 3.15 (s, 4H, 2XOC H 2 ), 3. 86 (s, 4H, 2XC H 2 OCO)

実施例2
ビス(2−エチルへキサン酸) 4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジイルの合成
4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジオール(20.00g,105mmol)と2−エチルヘキサン酸(31.86g,219mmol,2.1eq)のm−キシレン(20.48g)溶液に、室温でp−トルエンスルホン酸1水和物(604.8mg,3.18mmol,3mol%)を加えた。その後窒素下で内温が160−170℃になるように加熱し、m−キシレンとの共沸により水を系内より除去した。7.5時間加熱後冷却し、5%水酸化カリウムで洗浄後、洗浄液が中性になるまで水で洗浄した。酸を減圧下で留去し、43.7g、収率94%で目的物を得た。また、反応の経時変化をGCで追跡した。
Example 2
Synthesis of bis (2-ethylhexanoic acid) 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diyl
4-Oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diol (20.00 g, 105 mmol) and 2-ethylhexanoic acid (31.86 g, 219 mmol, 2.1 eq) m-xylene ( P-Toluenesulfonic acid monohydrate (604.8 mg, 3.18 mmol, 3 mol%) was added to the solution at room temperature. Thereafter, the inner temperature was heated to 160 to 170 ° C. under nitrogen, and water was removed from the system by azeotropy with m-xylene. The mixture was heated for 7.5 hours, cooled, washed with 5% potassium hydroxide, and then washed with water until the washing solution became neutral. The acid was distilled off under reduced pressure to obtain the desired product in 43.7 g and a yield of 94%. In addition, the time course of the reaction was followed by GC.

H−NMR
δ(ppm):0.86−0.91(m,12H,2XC CH+2XC CH),0.92(s,12H,4XC ),1.20−1.35(m,8H,2XCH ),1.42−1.66(m,8H,2XCOCH(C CH)C CH),2.23−2.31(m,2H,2XOCOC),3.14(s,4H,2XOC C),3.87(s,4H,2XC OCO)

1 H-NMR
δ (ppm): 0.86-0.91 (m, 12H, 2XC H 3 CH 2 + 2XC H 3 CH 2 ), 0.92 (s, 12H, 4XC H 3 ), 1.20-1.35 ( m, 8H, 2XCH 3 C H 2 C H 2), 1.42-1.66 (m, 8H, 2XCOCH (C H 2 CH 3) C H 2 CH 2), 2.23-2.31 (m , 2H, 2XOCOC H ), 3.14 (s, 4H, 2XOC H 2 C), 3.87 (s, 4H, 2XC H 2 OCO)

実施例3
ビス(3,5,5−トリメチルへキサン酸) 4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジイルの合成
4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジオール(20.0g,105mmol)と3,5,5−トリメチルヘキサン酸(34.98g,221mmol,2.1eq)のトルエン(20.0g)溶液に、室温でp−トルエンスルホン酸1水和物(601.1mg,3.16mmol,3mol%)を加えた。その後窒素下で内温が135℃になるように加熱し、トルエンとの共沸により水を系内より除去した。7.5時間加熱後冷却し、5%水酸化カリウムで洗浄後、洗浄液が中性になるまで水で洗浄した。酸を減圧下で留去し、収量47.29g,収率96%で目的物を得た。APHAは7であった。
Example 3
Synthesis of bis (3,5,5-trimethylhexanoic acid) 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diyl
4-Oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diol (20.0 g, 105 mmol) and 3,5,5-trimethylhexanoic acid (34.98 g, 221 mmol, 2.1 eq) P-Toluenesulfonic acid monohydrate (601.1 mg, 3.16 mmol, 3 mol%) was added to a toluene (20.0 g) solution at room temperature. Thereafter, the inside temperature was heated to 135 ° C. under nitrogen, and water was removed from the system by azeotropy with toluene. The mixture was heated for 7.5 hours, cooled, washed with 5% potassium hydroxide, and then washed with water until the washing solution became neutral. The acid was distilled off under reduced pressure to obtain the desired product in a yield of 47.29 g and a yield of 96%. APHA was 7.

H−NMR
δ(ppm):0.91(s,18H,2XC(C ),0.92(s,12H,4XC ),0.98(d,6H,J=6.6Hz,2XC CH),1.12(dd,2H,J=6.2,14.1Hz,2XC C(CHの1H),1.25(dd,2H,J=4.3,14.1Hz,2XC C(CHの1H),2.00−2.08(m,2H,2XCCH),2.13(dd,2H,J=8.3,14.2Hz,2XOCOC の1H),2.32(dd,2H,J=5.7,14.2Hz,2XOCOC の1H),3.14(s,4H,2XOC ),3.85(d,2H,J=10.8Hz,2XC OCOの1H),3.89(d,2H,J=10.8Hz,2XC OCOの1H)
1 H-NMR
δ (ppm): 0.91 (s, 18H, 2XC (C H 3 ) 3 ), 0.92 (s, 12H, 4XC H 3 ), 0.98 (d, 6H, J = 6.6 Hz, 2XC H 3 CH 2), 1.12 1H of (dd, 2H, J = 6.2,14.1Hz , 2XC H 2 C (CH 3) 3), 1.25 (dd, 2H, J = 4.3 , 14.1 Hz, 2XC H 2 C (CH 3 ) 3 1H), 2.00-2.08 (m, 2H, 2XC H CH 3 ), 2.13 (dd, 2H, J = 8.3) 14.2 Hz, 1H of 2XOCOC H 2 ), 2.32 (dd, 2H, J = 5.7, 14.2 Hz, 1H of 2XOCOC H 2 ), 3.14 (s, 4H, 2XOC H 2 ), 3 .85 (d, 2H, J = 10.8Hz, 1H of 2XC H 2 OCO), 3.89 ( d, 2H, J = 10. Hz, IH of 2XC H 2 OCO)

実施例4
ジオクタン酸 4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジイルの生成速度の追跡
4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジオール(25.03g,131.4mmol)とオクタン酸メチル(52.05g,329mmol,2.5eq)の混合溶液に、室温でオルトチタン酸テトライソプロポキシド(383.7mg,1.35mmol,1mol%)を加えた。その後窒素下で140〜145℃に加熱し、反応の経時変化をGCで追跡した。
Example 4
Tracking of formation rate of dioctanoic acid 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diyl
To a mixed solution of 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diol (25.03 g, 131.4 mmol) and methyl octoate (52.05 g, 329 mmol, 2.5 eq), Orthotitanate tetraisopropoxide (383.7 mg, 1.35 mmol, 1 mol%) was added at room temperature. Thereafter, the mixture was heated to 140 to 145 ° C. under nitrogen, and the time course of the reaction was followed by GC.

比較例1
ジピバリン酸 2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジイルの合成
実施例1の4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジオールにかえて2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオールを用い、実施例1と同条件で反応を行い、m−キシレンとの共沸により水を系内より除去した。14時間加熱後冷却したところ、GC分析でジエステルが59.6Area%であった。5%水酸化カリウムで洗浄後、洗浄液が中性になるまで水で洗浄した。酸を減圧下で留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーでモノエステル等と分離精製することにより、目的物を得た。
Comparative Example 1
Synthesis of 2,2-dimethylpropane-1,3-diyl dipivalate
In the same conditions as in Example 1, using 2,2-dimethylpropane-1,3-diol instead of 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diol in Example 1. The reaction was carried out, and water was removed from the system by azeotropy with m-xylene. After cooling for 14 hours after heating, the diester was 59.6 Area% by GC analysis. After washing with 5% potassium hydroxide, it was washed with water until the washing solution became neutral. The acid was distilled off under reduced pressure, and the product was obtained by separating and purifying from monoester and the like by silica gel column chromatography.

H−NMR
δ(ppm):0.99(s,6H,2XC ),1.21(s,18H,2XC(C ),3.88(s,4H,2XC OCO)

1 H-NMR
δ (ppm): 0.99 (s, 6H, 2XC H 3 ), 1.21 (s, 18H, 2XC (C H 3 ) 3 ), 3.88 (s, 4H, 2XC H 2 OCO)

比較例2
ビス(2−エチルへキサン酸) 2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジイルの合成
実施例2の4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジオールにかえて2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオールを用い、実施例2と同条件で反応を行い、m−キシレンとの共沸により水を系内より除去した。9時間加熱後、GC分析でジエステルが60.8Area%であったので、その後200℃に昇温して15時間加熱後冷却し5%水酸化カリウムで洗浄後、洗浄液が中性になるまで水で洗浄した。酸を減圧下で留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで分離精製することにより、目的物を得た。
Comparative Example 2
Synthesis of bis (2-ethylhexanoic acid) 2,2-dimethylpropane-1,3-diyl
In the same conditions as in Example 2, using 2,2-dimethylpropane-1,3-diol instead of 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diol in Example 2. The reaction was carried out, and water was removed from the system by azeotropy with m-xylene. After heating for 9 hours, the diester was 60.8 Area% by GC analysis. After that, the temperature was raised to 200 ° C., heated for 15 hours, cooled, washed with 5% potassium hydroxide, and water until the washing solution became neutral. Washed with. The acid was distilled off under reduced pressure, followed by separation and purification by silica gel column chromatography to obtain the desired product.

H−NMR
δ(ppm):0.86−0.91(m,12H,2XC CH+2XC CH),0.99(s,6H,2XC ),1.20−1.35(m,8H,2XCH ),1.42−1.66(m,8H,2XCOCH(C CH)C CH),2.25−2.32(m,2H,2XOCOCH),3.894(s,2H,2XC OCOの1H),3.896(s,2H,2XC OCOの1H)

1 H-NMR
δ (ppm): 0.86-0.91 (m, 12H, 2XC H 3 CH 2 + 2XC H 3 CH 2 ), 0.99 (s, 6H, 2XC H 3 ), 1.20-1.35 ( m, 8H, 2XCH 3 C H 2 C H 2), 1.42-1.66 (m, 8H, 2XCOCH (C H 2 CH 3) C H 2 CH 2), 2.25-2.32 (m , 2H, 2XOCO CH ), 3.894 (1H of s, 2H, 2XC H 2 OCO), 3.896 (1H of s, 2H, 2XC H 2 OCO)

比較例3
ビス(3,5,5−トリメチルへキサン酸) 2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジイルの合成
実施例3の4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジオールにかえて2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオールを用い、実施例3と同様の条件で反応を行い、トルエンとの共沸により水を系内より除去した。5時間加熱後冷却し、5%水酸化カリウムで洗浄後、洗浄液が中性になるまで水で洗浄した。酸を減圧下で留去し、目的物を得た。
Comparative Example 3
Synthesis of bis (3,5,5-trimethylhexanoic acid) 2,2-dimethylpropane-1,3-diyl
The same conditions as in Example 3, except that 2,2-dimethylpropane-1,3-diol was used instead of 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diol in Example 3. The water was removed from the system by azeotropy with toluene. The mixture was heated for 5 hours, cooled, washed with 5% potassium hydroxide, and then washed with water until the washing solution became neutral. The acid was distilled off under reduced pressure to obtain the desired product.

H−NMR
δ(ppm):0.91,(s,18H,2XC(C ),0.98(s,6H,2XC ),0.98(d,6H,J=6.6Hz,2XC CH),1.13(dd,2H,J=6.3,14.0Hz,2XC C(CHの1H),1.24(dd,2H,J=4.0,14.0Hz,2XC C(CHの1H),1.99−2.08(m,2H,2XCCH),2.14(dd,2H,J=8.3,14.5Hz,2XOCOC の1H),2.33(dd,2H,J=5.7,14.5Hz,2XOCOC の1H),3.861(d,1H,J=10.9Hz,C OCO),3.866(d,1H,J=10.9Hz,C OCO),3.899(d,1H,J=10.9Hz,C OCO),3.905(d,1H,J=10.9Hz,C OCO)
1 H-NMR
δ (ppm): 0.91, (s, 18H, 2XC (C H 3 ) 3 ), 0.98 (s, 6H, 2XC H 3 ), 0.98 (d, 6H, J = 6.6 Hz, 2XC H 3 CH 2 ), 1.13 (dd, 2H, J = 6.3, 14.0 Hz, 2XC H 2 C (CH 3 ) 3 1H), 1.24 (dd, 2H, J = 4. 0, 14.0 Hz, 1H of 2XC H 2 C (CH 3 ) 3 ), 1.99-2.08 (m, 2H, 2XC H CH 3 ), 2.14 (dd, 2H, J = 8.3 14.5 Hz, 2XOCOC H 2 1H), 2.33 (dd, 2H, J = 5.7, 14.5 Hz, 2XOCOC H 2 1H), 3.861 (d, 1H, J = 10.9 Hz) , C H 2 OCO), 3.866 (d, 1H, J = 10.9Hz, C H 2 OCO), 3.899 (d, 1 , J = 10.9Hz, C H 2 OCO), 3.905 (d, 1H, J = 10.9Hz, C H 2 OCO)

比較例4
ジオクタン酸 2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジイルの生成速度の追跡
実施例4の4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジオールにかえて2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオールを用い、実施例4と同様の条件で反応を行い、反応の経時変化をGCで追跡した。
Comparative Example 4
Tracking of production rate of 2,2-dimethylpropane-1,3-diyl dioctanoate 2,2 instead of 4-oxa-2,2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diol of Example 4 -Dimethylpropane-1,3-diol was used and the reaction was carried out under the same conditions as in Example 4. The time course of the reaction was followed by GC.

実施例5及び比較例5

実施例1及び比較例1のジピバリン酸エステル生成速度をガスクロマトグラフィーにより追跡し、10時間後のジエステルのGC面積比の比較を行った。なお、ジエステルの面積比は
100X(ジエステルの面積)/(ジエステルの面積+モノエステルの面積+ジオールの面積)
より求めた。
Example 5 and Comparative Example 5

The production rate of dipivalate ester in Example 1 and Comparative Example 1 was monitored by gas chromatography, and the GC area ratio of the diester after 10 hours was compared. The area ratio of diester is 100X (diester area) / (diester area + monoester area + diol area).
I asked more.

実施例6及び比較例6
実施例2及び比較例2のビス(2−エチルへキサン酸)エステル生成速度をガスクロマトグラフィーにより追跡し、6時間後のジエステルのGC面積比の比較を行った。なお、ジエステルの面積比は
100X(ジエステルの面積)/(ジエステルの面積+モノエステルの面積+ジオールの面積)
より求めた。
Example 6 and Comparative Example 6
The production rate of bis (2-ethylhexanoic acid) ester of Example 2 and Comparative Example 2 was monitored by gas chromatography, and the GC area ratio of the diester after 6 hours was compared. The area ratio of diester is 100X (diester area) / (diester area + monoester area + diol area).
I asked more.

表1、2の比較例5、6に示すように、汎用的に用いられる2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール(ネオペンチルグリコール)と3級・2級カルボン酸との酸触媒を用いる脱水縮合反応では、10時間後、6時間後もジエステルは56%, 56%のGC面積比であったのに対して、驚くべきことに、実施例1、2の4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジオール(ジネオペンチルグリコール)では、非常に温和な条件で反応が完全に進行した。 As shown in Comparative Examples 5 and 6 in Tables 1 and 2, acid catalysts of 2,2-dimethylpropane-1,3-diol (neopentyl glycol) and tertiary / secondary carboxylic acid, which are used for general purposes, are used. In the dehydration condensation reaction used, the diester was 56% and 56% GC area ratio after 10 hours and 6 hours. With 2,6,6-tetramethylheptane-1,7-diol (dineopentyl glycol), the reaction completely proceeded under very mild conditions.

実施例7及び比較例7
実施例4及び比較例4のエステル交換反応におけるジオクタン酸エステル生成速度をガスクロマトグラフィーにより追跡し、11.5時間後のジエステルのGC面積比の比較を行った。なお、ジエステルの面積比は
100X(ジエステルの面積)/(ジエステルの面積+モノエステルの面積+ジオールの面積)
より求めた。
Example 7 and Comparative Example 7
The production rate of dioctanoic acid ester in the transesterification reaction of Example 4 and Comparative Example 4 was followed by gas chromatography, and the GC area ratio of the diester after 11.5 hours was compared. The area ratio of diester is 100X (diester area) / (diester area + monoester area + diol area).
I asked more.

表3に示すように、エステル合成によく利用されるオルトチタン酸テトライソプロポキシドを用いるエステル交換反応では、汎用的に用いられる2,2−ジメチルプロパン−1,3−ジオール(ネオペンチルグリコール)とカルボン酸エステルとの反応は比較例7のように全くジエステル体が生成しないのに対して、驚くべきことに、実施例7に示すように、4−オキサ−2,2,6,6−テトラメチルヘプタン−1,7−ジオール(ジネオペンチルグリコール)では、非常に温和な条件で反応が進行した。
このように、ジネオペンチルグリコールはネオペンチルグリコールに比べて、酸触媒脱水縮合化反応やLewis酸触媒エステル交換反応において極めて温和な条件でエステル化反応が進行し、合成困難なヒンダードエステルも容易に合成できることがわかった。
As shown in Table 3, 2,2-dimethylpropane-1,3-diol (neopentyl glycol), which is widely used in the transesterification reaction using orthotitanate tetraisopropoxide, which is often used for ester synthesis As shown in Example 7, surprisingly, the reaction of carboxylic acid ester with carboxylic acid ester produced no diester form as in Comparative Example 7. With tetramethylheptane-1,7-diol (dineopentyl glycol), the reaction proceeded under very mild conditions.
Thus, compared to neopentyl glycol, dineopentyl glycol undergoes an esterification reaction under extremely mild conditions in acid-catalyzed dehydration condensation reaction and Lewis acid-catalyzed transesterification reaction, making it easy to form hindered esters that are difficult to synthesize. It was found that can be synthesized.

得られたエステルについて動粘度を測定し、粘度指数を求めた。
動粘度:ウベローデ粘度計を用い、JIS K2283に従い動粘度を求めた。
粘度指数:40℃、100℃動粘度からJIS K2283に従い求めた。
The resulting ester was measured for kinematic viscosity and the viscosity index was determined.
Kinematic viscosity: Kinematic viscosity was determined according to JIS K2283 using an Ubbelohde viscometer.
Viscosity index: determined from kinematic viscosity at 40 ° C. and 100 ° C. according to JIS K2283.

実施例8及び比較例8
実施例2及び比較例2で得られた2−エチルヘキサン酸のジエステルについて動粘度を測定し、粘度指数を求めた。
Example 8 and Comparative Example 8
The kinematic viscosity of the 2-ethylhexanoic acid diester obtained in Example 2 and Comparative Example 2 was measured to determine the viscosity index.

2級カルボン酸である、2―エチルヘキサン酸とのエステルでは、表4に示すようにネオペンチルグリコールに比べ、ジネオペンチルグリコールで粘度指数に改善が見られた。   In the ester with 2-ethylhexanoic acid which is a secondary carboxylic acid, as shown in Table 4, the viscosity index was improved with dineopentyl glycol as compared with neopentyl glycol.

実施例9及び比較例9
実施例3及び比較例3で得られた3,3,5−トリメチルへキサン酸のジエステルについて動粘度を測定し、粘度指数を求めた。
Example 9 and Comparative Example 9
The kinematic viscosity of the 3,3,5-trimethylhexanoic acid diester obtained in Example 3 and Comparative Example 3 was measured to determine the viscosity index.

1級カルボン酸である、3,3,5−トリメチルへキサン酸とのエステルでは、表5に示すようにネオペンチルグリコールに比べ、ジネオペンチルグリコールで粘度指数に改善が見られた。   In esters with 3,3,5-trimethylhexanoic acid, which is a primary carboxylic acid, as shown in Table 5, the viscosity index was improved with dineopentyl glycol as compared with neopentyl glycol.

実施例10及び比較例10
実施例1で得られたピバリン酸のジエステルについて動粘度を測定し、粘度指数を求めた。また、比較例1で得られたピバリン酸のジエステルについて動粘度を測定した。
Example 10 and Comparative Example 10
The kinematic viscosity of the diester of pivalic acid obtained in Example 1 was measured to determine the viscosity index. The kinematic viscosity of the diester of pivalic acid obtained in Comparative Example 1 was measured.

ネオペンチルグリコールのジピバリン酸エステルは100℃の動粘度が2cSt以下となり、粘度指数を求めることができなかった。
そこで別の評価を行った。JISK2283には動粘度と温度の関係式

loglogZ=A−Blog(273.15+t)

の式が成り立つと記載されている。
A:切片を表す数値、B:勾配を表す数値、t:温度、Z:動粘度+補正値

勾配を表す定数であるBが小さいほど、温度に対する粘度変化が小さいことを示すものであり、そこでこの定数Bを求めて比較した。その結果、表6に示すように、実施例10の方が比較例10よりも定数Bが小さくなり、優れた粘度特性を示すことがわかった。
The dipivalate ester of neopentyl glycol had a kinematic viscosity at 100 ° C. of 2 cSt or less, and the viscosity index could not be determined.
Therefore, another evaluation was performed. JISK2283 has a relational equation between kinematic viscosity and temperature.

loglogZ = A-Blog (273.15 + t)

It is described that the following formula holds.
A: Numerical value representing intercept, B: Numerical value representing gradient, t: Temperature, Z: Kinematic viscosity + correction value

The smaller the constant B representing the gradient, the smaller the change in viscosity with respect to temperature, and the constant B was determined and compared. As a result, as shown in Table 6, the constant B was smaller in Example 10 than in Comparative Example 10, and it was found that excellent viscosity characteristics were exhibited.

このように、ジネオペンチルグリコールの種々のカルボン酸エステルにおいて、汎用のネオペンチルグリコールに比べて粘度指数が大きくなっており、改善が見られた。   Thus, in various carboxylic acid esters of dineopentyl glycol, the viscosity index was larger than that of general-purpose neopentyl glycol, and improvement was observed.

本発明のポリオールと様々なカルボン酸・カルボン酸エステルより合成されるエステル化合物は、グリース、冷凍機油、絶縁油、油圧作動油、ギヤ作動システム用潤滑油、切削・研削加工油、変速機用潤滑油、風力発電用増速機油、内燃機関用潤滑油(エンジン油)、発電タービン用潤滑油、圧縮機用潤滑油および軸受け用潤滑油などの幅広い用途に使用することができる。   The ester compounds synthesized from the polyol of the present invention and various carboxylic acids / carboxylic esters are greases, refrigerator oils, insulating oils, hydraulic hydraulic oils, gear operating system lubricants, cutting / grinding oils, and transmission lubricants. It can be used in a wide range of applications such as oil, speed increaser oil for wind power generation, lubricating oil for internal combustion engines (engine oil), lubricating oil for power generation turbines, lubricating oil for compressors and lubricating oil for bearings.

Claims (9)

一般式(1)で示されるエステル化合物。
式中、R1、R2同じ基であり、かつ、炭素数5〜10の2級アルキル基であり、
3、R4はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれる。
An ester compound represented by the general formula (1).
In the formula, R 1 and R 2 are the same group, and are a secondary alkyl group having 5 to 10 carbon atoms,
R 3 and R 4 are each independently selected from linear alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and branched alkyl groups.
前記RR 11 、R, R 22 は、2−エチルへキサン酸に由来する、請求項1に記載のエステル化合物。The ester compound according to claim 1, which is derived from 2-ethylhexanoic acid. 請求項1または2に記載のエステル化合物を含む潤滑油。 A lubricating oil comprising the ester compound according to claim 1 or 2 . 請求項1または2に記載のエステル化合物を含む潤滑油基油。 A lubricating base oil comprising the ester compound according to claim 1 . 一般式(2)で示されるジオールと、一般式(3)および/または(4)のカルボン酸との脱水縮合反応により、一般式(1)で示されるエステル化合物を得るエステル化合物の製造方法。
1COOH (3)
2COOH (4)
ただし、一般式(2)中で、R3、R4はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれ、一般式(3)および(4)式中でR1、R2同じ基であり、かつ、炭素数5〜10の2級アルキル基である。
式中、R 1 、R 2 は同じ基であり、かつ、炭素数5〜10の2級アルキル基であり、
3 、R 4 はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれる。
The manufacturing method of the ester compound which obtains the ester compound shown by General formula (1) by dehydration condensation reaction of the diol shown by General formula (2), and the carboxylic acid of General formula (3) and / or (4).
R 1 COOH (3)
R 2 COOH (4)
However, in the general formula (2), R 3 and R 4 are each independently selected from linear alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and branched alkyl groups, and in the general formulas (3) and (4) R 1, R 2 are the same group, and Ru 2 alkyl groups der 5 to 10 carbon atoms.
In the formula, R 1 and R 2 are the same group, and are a secondary alkyl group having 5 to 10 carbon atoms,
R 3 and R 4 are each independently selected from linear alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and branched alkyl groups.
脱水縮合反応での触媒が、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、硫酸、スルホン酸基を含有する固体酸触媒、塩酸、リン酸、チタニウムテトラメトキシド、チタニウムテトラエトキシド、チタニウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトラブトキシド、ジオクチルスズオキシドおよびジブチルスズオキシドから選ばれる少なくとも一つである請求項5に記載のエステル化合物の製造方法 Catalysts in the dehydration condensation reaction are methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, sulfuric acid, solid acid catalyst containing sulfonic acid group, hydrochloric acid, phosphoric acid, titanium 6. The method for producing an ester compound according to claim 5, wherein the ester compound is at least one selected from tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide, dioctyltin oxide and dibutyltin oxide . 一般式(2)で示されるジオールと、一般式(5)および/または(6)のカルボン酸エステルとのエステル交換反応により、一般式(1)で示されるエステル化合物を得るエステル化合物の製造方法
1COOR5 (5)
2COOR6 (6)
一般式(2)中で、R3、R4はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれ、一般式(5)および(6)中でR1、R2同じ基であり、かつ、炭素数5〜10の2級アルキル基であり、R5およびR6はそれぞれ独立に炭素数1〜4の飽和直鎖または飽和分岐アルキル基をあらわす。
式中、R 1 、R 2 は同じ基であり、かつ、炭素数5〜10の2級アルキル基であり、
3 、R 4 はそれぞれが独立に炭素数1〜6の直鎖アルキル基および分岐アルキル基から選ばれる。
Method for producing ester compound for obtaining ester compound represented by general formula (1) by transesterification of diol represented by general formula (2) and carboxylic acid ester of general formula (5) and / or (6) .
R 1 COOR 5 (5)
R 2 COOR 6 (6)
In the general formula (2), R 3 and R 4 are each independently selected from a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and a branched alkyl group, and in the general formulas (5) and (6), R 1 , R 2 is the same group and is a secondary alkyl group having 5 to 10 carbon atoms, and R 5 and R 6 each independently represents a saturated straight chain or saturated branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
In the formula, R 1 and R 2 are the same group, and are a secondary alkyl group having 5 to 10 carbon atoms,
R 3 and R 4 are each independently selected from linear alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms and branched alkyl groups.
エステル交換反応での触媒が硫酸、p−トルエンスルホン酸、チタン酸エステル、アセチルアセトン亜鉛、ジブチルスズオキシド、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよびナトリウムメトキシドから選ばれる少なくとも1つである請求項7に記載のエステル化合物の製造方法。 The catalyst in the transesterification reaction is at least selected from sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, titanate ester, zinc acetylacetone, dibutyltin oxide, sodium hydrogen carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide and sodium methoxide The method for producing an ester compound according to claim 7 , wherein the number is one. 前記RR 11 、R, R 22 は、2−エチルへキサン酸に由来する、請求項5〜8のいずれか1項に記載のエステル化合物の製造方法。Is a method for producing an ester compound according to any one of claims 5 to 8, derived from 2-ethylhexanoic acid.

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FR1344596A (en) * 1961-11-28 1963-11-29 Geigy Ag J R Ester-based compositions, usable in particular as lubricants and plasticizers
DE3740037A1 (en) * 1987-11-26 1989-06-08 Basf Ag NEW DI (METH) ACRYLATES, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF
JP2613526B2 (en) * 1992-07-04 1997-05-28 花王株式会社 Composition for working fluid of refrigerator
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JP4633765B2 (en) * 2006-06-07 2011-02-16 花王株式会社 Method for producing ester
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